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附硬化膜的基板、感光性树脂组合物、附硬化膜的基板的制造方法及显示装置

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50



技术领域

本发明关于附硬化膜的基板、感光性树脂组合物、附硬化膜的基板的制造方法及显示装置。

背景技术

显示器等影像显示装置中,彩色滤光片、黑色矩阵、保护膜及波长转换层等各种功能层是使用由感光性树脂组合物硬化而成的硬化膜。

近年来开发可重复进行弯曲并回复原来形状的变形的影像显示装置。因此,感光性树脂组合物也要求可制作成能够承受重复的弯曲及回复原来形状的变形的硬化膜(例如专利文献1至专利文献3)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1:日本特开平09-325493号公报

专利文献2:日本特开2017-84153号公报

专利文献3:日本特开2017-126003号公报。

发明内容

[发明所欲解决的课题]

用于形成可进行弯曲等变形的基板的硬化膜中,要求其本身可弯曲的柔软性、及弯曲时不易从基板剥离的密合性。但仍未获得可充分满足这些两者的硬化膜。另外,因应硬化膜的用途有时会于硬化膜内掺配大量的用以提高遮光性的遮光材等的非树脂成分。这些成分的比例若变高,则硬化膜会变硬且变脆弱,故弯曲时容易产生龟裂或剥离等。另一方面,若要改善这些情形,则会降低显影时的分辨率或直线性、降低对基板的密合性,故仍未获得可承受重复弯曲的硬化膜。

本发明鉴于上述问题而研创,其目的在于提供即使将基板弯曲变形也不易产生龟裂或破裂且显影性及密合性皆良好的附硬化膜的基板、用以制造附硬化膜的基板的感光性树脂组合物及制造方法,以及具有该附硬化膜的基板的显示装置。

[用以解决课题的手段]

为了解决上述课题的本发明一态样是关于下述[1]至[3]的附硬化膜的基板。

[1]一种附硬化膜的基板,具有可重复进行弯曲及回复原来形状的变形的可挠性基板、及形成于前述可挠性基板的表面的硬化膜,其中,

前述硬化膜为膜厚为1至30μm的感光性树脂组合物的硬化膜,该感光性树脂组合物包含含有不饱和基的碱可溶性树脂。

[2]如[1]所述的附硬化膜的基板,其中弯曲成曲率半径为50mm时,前述硬化膜不会产生龟裂或剥离。

[3]如[1]或[2]所述的附硬化膜的基板,其中前述硬化膜的光学浓度(OD值)为0.1至4.0/μm。

本发明的其它态样是关于下述[4]至[11]的感光性树脂组合物。

[4]一种感光性树脂组合物,是用以制造[1]至[3]中任一项所述的附硬化膜的基板,

且包含于主链具有芳香族系骨架的(A)含有不饱和基的碱可溶性树脂。

[5]如[4]所述的感光性树脂组合物,其中前述(A)含有不饱和基的碱可溶性树脂于主链具有双酚骨架、芴基或酚醛清漆骨架。

[6]如[5]所述的感光性树脂组合物,其中前述双酚骨架含有源自于双酚A或双酚F的结构,

前述芴基为双酚芴基、双甲酚芴基或双萘酚芴基,

前述酚醛清漆骨架含有选自由苯酚酚醛清漆结构、甲酚酚醛清漆结构、三甲基苯酚酚醛清漆结构、联苯酚酚醛清漆结构、萘酚酚醛清漆结构、及萘酚芳烷基结构所组成的群组的酚醛清漆结构。

[7]如[4]至[6]中任一项所述的感光性树脂组合物,其具有:

(B)具有至少2个乙烯性不饱和键的光聚合性化合物;

(C)光聚合引发剂;

(D)遮光材;及

(E)环氧树脂。

[8]如[7]所述的感光性树脂组合物,其中前述(E)成分的重均分子量(Mw)为200以上20,000以下、环氧基当量(EEW)为100g/eq以上10,000g/eq以下的环氧树脂。

[9]如[7]或[8]所述的感光性树脂组合物,其中前述(E)成分于主链具有芳香族系骨架。

[10]如[7]至[9]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中前述(E)成分的含量相对于固体分的全质量为0.4质量%以上40质量%以下。

[11]如[7]至[10]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中前述(A)成分的含量与前述(B)成分的含量的合计量相对于固体分的全质量为4质量%以上93质量%以下,

前述(A)成分与前述(B)成分的掺配比例以质量比(A)/(B)为10/90至90/10,

前述(E)成分的含量相对于固体分的全质量为0.4质量%以上40质量%以下。

本发明的其它态样是关于下述[12]的附硬化膜的基板的制造方法。

[12]一种附硬化膜的基板的制造方法,包括下述步骤:

将[7]至[11]中任一项所述的感光性树脂组合物涂布于可重复进行弯曲及回复原来形状的变形的可挠性基板,而形成涂布膜的步骤;

将前述涂布膜位置选择性地曝光的步骤;

将前述曝光后的涂布膜显影而形成图案的步骤;及

烘烤前述形成有图案的涂布膜的步骤。

本发明的其它态样为下述[13]至[15]的显示装置。

[13]一种显示装置,具备[1]至[3]中任一项所述的附硬化膜的基板或以[12]所述的制造方法制造的附硬化膜的基板。

[14]如[13]所述的显示装置,其具备有机电致发光(EL)光源或激光发光二极管(LED)光源。

[15]如[14]所述的显示装置,其具备含量子点或荧光体化合物的波长转换层。

[发明功效]

根据本发明可提供一种即使将基板弯曲变形也不易产生龟裂或破裂且显影性及密合性皆良好的附硬化膜的基板、用以制造附硬化膜的基板的感光性树脂组合物及制造方法、以及具有该附硬化膜的基板的显示装置。

具体实施方式

本发明一实施方式是关于一种附硬化膜的基板,具有可挠性基板、及形成于该可挠性基板的硬化膜。

可挠性基板只要为可重复进行弯曲及回复原来形状(未弯曲的平板状形状)的变形的基板即可。可挠性基板可为聚酰亚胺等树脂膜或康宁公司制Willow glass、AGC公司制Dragontrail等可挠性玻璃。另外,可挠性基板可于其表面蒸镀或图案化ITO或金等透明电极。

在装设有附硬化膜的基板的装置受到变形(弯曲)时,可挠性基板可变形(弯曲)为因应该变形的形状。例如可挠性基板较优选为可进行曲率半径(r)为50mm的弯曲,更优选为40mm的弯曲,又更优选为30mm的弯曲,特优选为10mm的弯曲。接着,上述附硬化膜的基板在将可挠性基板以这些曲率半径弯曲时不会产生龟裂或剥离。

另外,上述弯曲时的龟裂及剥离是预先以显影形成开口,对于宽度为1cm、长度为12cm的试验片,以附硬化膜的基板的硬化膜朝向外侧的方式卷绕于上述曲率半径的SUS制圆筒并拉出,将如此的弯曲试验进行100次后,使用显微镜观察1200μm×1200μm的范围内时确认到的龟裂及剥离的数量。为了提高测定的信赖性,故可将任意选择16处的范围内观察确认到的龟裂及剥离的数量的平均值作为上述弯曲时的龟裂及剥离的数量。

硬化膜为树脂硬化所成的膜即可。硬化膜可为感光性树脂的硬化膜,也可为热硬化性树脂的硬化膜,但以可形成细微图案形成的观点来看,较优选为感光性树脂的硬化膜。

硬化膜可赋予因应膜用途的特性。例如形成为黑色矩阵或彩色滤光片时,较优选为使膜厚每1μm的光学浓度(OD)为0.1/μm以上4.0/μm以下。硬化膜的光学浓度可通过将因应用途的遮光材添加于硬化膜而调整。

另外,为了提高光学浓度(OD)而需要于硬化膜中添加大量遮光材。接着,若遮光材量过多,则会降低硬化膜的韧性,弯曲时容易产生龟裂或剥离。对此,若为了抑制龟裂或剥离而提高硬化膜的柔软性,则显影性会降低且难以形成细微图案、对基板的硬化膜的密合性会降低。对此,例如于构成硬化膜的树脂的主链含有芳香环等,据此可抑制显影性或密合性的降低并提高硬化膜的柔软性,可抑制弯曲时龟裂或剥离的产生。

本说明书中,硬化膜的光学浓度(OD)可为使用MACBETH通过浓度计(X-rite公司制“X-rite 361T(V)”)测定的值。

硬化膜的膜厚较优选为1μm以上30μm以下,更优选为2μm以上15μm以下,又更优选为3μm以上10μm以下。

本实施方式中,不仅是彩色滤光片的黑色矩阵层或有机EL显示器所使用的遮光性像素分割层的厚度未达1μm的厚度较薄的层,即使是LED用遮光层的厚度为2μm以上或3μm以上的较厚的层,弯曲时也不易产生龟裂或剥离。以往,膜厚为2μm以上的硬化膜在曲率50mm的弯曲时会产生破裂,膜厚为3μm以上的硬化膜在曲率50mm的弯曲时,不仅是产生破裂,也会产生剥离。对此,如后述,感光性树脂组合物包含于主链具有芳香族系骨架的(A)含有不饱和基的碱可溶性树脂,由该感光性树脂组合物形成的附硬化膜的基板即使于硬化膜的膜厚为2μm以上或3μm以上时,也可抑制龟裂或剥离的产生。

另一方面,膜厚若为30μm以下,则容易开口成导孔等孔形状。如后述,感光性树脂组合物若包含于主链具有芳香族系骨架的(A)含有不饱和基的碱可溶性树脂的情形,若膜厚为30μm以下,可高精度地形成200μm×200μm的四角形形状的开口,若膜厚为15μm以下,可高精度地形成100μm×200μm的四角形形状的开口,若膜厚为10μm以下,可高精度地形成100μm×100μm的四角形形状的开口。

本说明书中,硬化膜的膜厚可为使用高低差计(KLA-Tencor公司制“TENCOR P-17”)于测定范围500μm中以扫描速度50μm/秒,取样率20Hz的条件所测定的硬化膜的平均厚度(μm)。

硬化膜例如可将感光性树脂组合物曝光并硬化而获得,该感光性树脂组合物包含于主链具有芳香族系骨架的(A)含有不饱和基的碱可溶性树脂。

(A)含有不饱和基的碱可溶性树脂较优选为于1分子中具有聚合性不饱和基、用以展现碱可溶性的酸性基,更优选为具有聚合性不饱和基及羧基。(A)成分因具有聚合性不饱和基,故可对感光性树脂组合物赋予优异光硬化性,且硬化时分子量会变大,可发挥作为粘合剂的作用。另外,(A)成分因具有酸性基,故可提高显影性及图案化特性(图案线宽度、图案直线性)等树脂硬化膜的物性。

此时,若使用于主链具有芳香族系骨架的(A)成分制作硬化膜,则通过大体积的芳香环于硬化膜中产生些微空间。认为通过该空间而可于硬化膜中使树脂的分子容易伸缩,故可对硬化膜赋予特定柔软性。另一方面,于主链具有芳香族系骨架的碱可溶性树脂的显影性较高,且硬化后的密合性也较高。因此,使用于主链具有芳香族系骨架的(A)成分制作硬化膜,据此使硬化膜更为柔软,可获得弯曲时不易产生龟裂或剥离且显影性及密合性较高的硬化膜。

上述芳香族系骨架无特别限定,可为源自于双酚A及双酚F等的双酚骨架、具有双酚芴基、双甲酚芴基及双萘酚芴基等芴基的骨架、及酚醛清漆骨架等。上述酚醛清漆骨架为通过苯酚与醛的缩合反应而获得即可。上述苯酚的例包括苯酚、甲酚、乙基苯酚、三甲基苯酚、丁基苯酚、苯乙烯化苯酚、异丙苯基苯酚、萘酚、邻苯二酚、间苯二酚、联苯酚、萘二醇、双酚A、及双酚F等。上述醛的例包括甲醛、羟基苯甲醛、及水杨基醛等。另外,酚醛清漆骨架中也包括取代这些醛而使用伸二甲苯基二甲醇(xylylene dimethanol)、二氯二甲苯、双氯甲基萘、及双氯甲基联苯等所获得的芳烷基型酚醛清漆骨架。这些酚醛清漆骨架中较优选为苯酚酚醛清漆结构、甲酚酚醛清漆结构、三甲基苯酚酚醛清漆结构、联苯酚酚醛清漆结构、萘酚酚醛清漆结构、及萘酚芳烷基结构。

(A)成分较优选为使具有2个以上环氧基的环氧化合物与(甲基)丙烯酸的反应物,进一步与多元酸羧酸或其酐反应而获得的含有不饱和基的碱可溶性树脂。制造上述含有不饱和基的碱可溶性树脂时,可通过羟基与多元酸羧酸的反应生成聚酯。(A)成分较优选为上述聚酯的平均聚合度为2至500左右的低分子量树脂。另外,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸及甲基丙烯酸的合称,“(甲基)丙烯酰基”为丙烯酰基及甲基丙烯酰基的合称,“(甲基)丙烯酸酯”为丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的合称,任一者皆代表这些的一者或两者。

上述具有2个以上环氧基的环氧化合物的例包括双酚A型环氧化合物、双酚F型环氧化合物、双酚芴型环氧化合物、双萘酚芴型环氧化合物、二苯基芴型环氧化合物、苯酚酚醛清漆型环氧化合物、(邻、间、对)甲酚酚醛清漆型环氧化合物、苯酚芳烷基型环氧化合物、联苯基型环氧化合物、含有萘骨架的苯酚酚醛清漆化合物(例如NC-7000L,日本化药股份有限公司制)、萘酚芳烷基型环氧化合物、三苯酚甲烷型环氧化合物(例如EPPN-501H,日本化药股份有限公司制)、四苯酚乙烷型环氧化合物等。使这些具有芳香环的环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应而形成环氧基(甲基)丙烯酸酯,进一步与多元酸羧酸或其酐反应而导入羧基,据此可获得于主链具有芳香族系骨架的(A)成分。

另外,只要可获得所求特性,(A)成分也可为于主链不具有芳香族系骨架的含有不饱和基的碱可溶性树脂。

(A)成分较优选为重均分子量(Mw)为1000以上40000以下的化合物,更优选为2000以上20000以下的化合物。(A)成分的Mw越高,则可提高树脂硬化膜的密合性及柔软性,且容易调整交联密度。另一方面,(A)成分的Mw更越低,则可提高(A)成分的溶剂溶解性,且可提高与感光性树脂组合物中的其它成分的相溶性,可提高树脂硬化膜的白浊抑止性、平坦性及图案化性。

以相同观点来看,(A)成分较优选为酸价为30mgKOH/g以上200mgKOH/g以下。

本说明书中,各成分的重均分子量(Mw)及数平均分子量(Mn)可为以凝胶渗透层析法(GPC)(例如“HLC-8220GPC”(TOSOH股份有限公司制))所求得的苯乙烯换算值。另外,酸价可为使用电位差滴定装置(例如“COM-1600”(平沼产业股份有限公司制))所求得的值。但单体等可从结构计算分子量的化合物则可以从结构计算的值作为该化合物的分子量。

(A)成分的含量相对于固体分的全质量较优选为2质量%以上84质量%以下,更优选为6质量%以上80质量%以下,又更优选为10质量%以上76质量%以下。(A)成分的上述含量若为2质量%以上,则容易提高相对于被着体的树脂硬化膜的黏合性。另外,若为84质量%以下,则可充分加快显影速度并容易获得开口图案。

另外,(A)成分可单独仅使用1种类或并用2种以上。

感光性树脂组合物可含有(B)具有至少2个乙烯性不饱和键的光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂、(D)遮光材及(E)环氧树脂等。

(B)成分(具有至少2个乙烯性不饱和键的光聚合性化合物)可提高感光性树脂组合物的曝光灵敏度,且硬化时形成适度交联结构而提高硬化膜对基板的密合性,且提高硬化膜的显影性(解像率,例如图案的直线性)。

(B)成分的具体例包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、山梨糖醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯、膦氮烯的环氧烷改质六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类,作为具有乙烯性双键的化合物的具有(甲基)丙烯酰基的树枝状聚合物等。

上述树枝状聚合物的例可举例如于多官能(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酰基中的碳-碳双键一部分加成多价巯基化合物而获得的树枝状聚合物。具体而言,包括使下述通式(1)所示多官能(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酰基与下述通式(2)所示多价巯基化合物反应所获得的树枝状聚合物等。

(式(1)中,R

(式(2)中,R

通式(1)所示多官能(甲基)丙烯酸酯的例包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改质三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯。

通式(2)所示多价巯基化合物的例包括三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(巯基丙酸酯)、季戊四醇四(巯基乙酸酯)、季戊四醇三(巯基乙酸酯)、季戊四醇四(巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(巯基乙酸酯)、二季戊四醇六(巯基丙酸酯)等。

以提高硬化膜的交联密度并提高密合性的观点来看,(B)成分较优选为具有3个以上乙烯性不饱和键,更优选为具有5个以上乙烯性不饱和键。即使使用乙烯性不饱和键数较多的(B)成分来提高密合性,通过使用于主链具有芳香族系骨架的树脂作为(A)成分或后述(E)成分,而可在硬化膜中使树脂分子容易伸缩,对硬化膜赋予可承受基板弯曲的柔软性。

以相同观点来看,(B)成分的丙烯酸当量较优选为50以上300以下,更优选为80以上200以下。另外,(B)成分不具有游离的羧基。

(B)成分的含量相对于固体分的全质量较优选为2质量%以上84质量%以下,更优选为6质量%以上80质量%以下,又更优选为10质量%以上76质量%以下。(B)成分的上述含量若为2质量%以上,则可充分交联,可作为树脂硬化膜而造膜。另外,(B)成分的上述含量若为84质量%以下,则相对于被着体的树脂硬化膜的密合性不易降低。

(A)成分与(B)成分的掺配比例以质量比(A)/(B)较优选为10/90至90/10,更优选为30/70至85/15。(A)成分的掺配比例若为10/90以上,则可对硬化膜赋予充分柔软性。另外,涂布膜的酸价不易降低,可充分提高相对于碱显影液的溶解性,故可进一步提高硬化膜的显影性(解像率,例如图案的直线性)。(A)成分的掺配比例若为90/10以下,则可进一步提高硬化膜的交联密度,且进一步提高密合性。另外,涂布膜的酸价不会过高,故不容易过度提高相对于碱显影液的溶解性,可抑制所形成图案比目标线宽度更细或图案欠缺。

另外,(A)成分的含量与(B)成分的含量的合计量相对于固体分的全质量较优选为4质量%以上93质量%以下,更优选为10质量%以上90质量%以下。若上述合计量为4质量%以上,则容易作为树脂硬化膜而造膜。另一方面,若上述合计量为93质量%以下,则可充分提高(D)成分及(E)成分的掺配比例,故可充分提高弯曲性及遮光性。

另外,(B)成分可单独仅使用1种类或并用2种以上。

(C)成分(光聚合引发剂)只要为可具有聚合性不饱和键且可使可加成聚合的化合物开始聚合的化合物,则无特别限定。(C)成分的例包括苯乙酮化合物、三嗪化合物、安息香化合物、二苯基酮化合物、硫杂蒽化合物、咪唑化合物、酰基肟酯化合物等光聚合引发剂。另外,本说明书中,光聚合引发剂也包括增敏剂。

苯乙酮化合物的例包括苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯甲基二甲基缩酮、2-羟基-2-甲基-1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕丙烷-1-酮、1-羟基环己苯基酮、2-甲基-2-吗啉基-1-(4-甲硫基苯基)丙烷-1-酮、2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕丙烷-1-酮的低聚物等。

三嗪化合物的例包括2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-氯苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4,5-三甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲硫基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(胡椒基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等。

安息香化合物的例包括安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香异丙基醚、安息香异丁基醚、安息香叔丁基醚等。

二苯基酮化合物的例包括二苯基酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯基酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(过氧化叔丁基羰基)二苯基酮、2,4,6-三甲基二苯基酮、4,4‘-双(N,N-二乙胺基)二苯基酮等。

硫杂蒽酮化合物的例包括硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮、2-甲基硫杂蒽酮、2-异丙基硫杂蒽酮、4-异丙基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2,4-二氯硫杂蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮等。

咪唑化合物的例包括2-(邻氯苯基)-4,5-苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4,5-二(间甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,4,5-三芳基咪唑二聚物等。

肟酯化合物的例包括1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-双环庚基-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-金刚烷基甲烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-金刚烷基甲烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-四氢呋喃基甲烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-四氢呋喃基甲烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-硫苯基甲烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-硫苯基甲烷-1-酮肟-O-乙酸酯1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-吗啉基甲烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-吗啉基甲烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-双环庚烷羧酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-三环癸烷羧酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-金刚烷羧酸酯、1-[4-(苯基硫基)苯基]辛烷-1,2-二酮=2-邻苯甲酰基肟、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)咔唑-3-基]乙酮-邻乙酰基肟、(2-甲基苯基)(7-硝基-9,9-二丙基-9H-芴-2-基)-乙酰基肟、乙酮-1-[7-(2-甲基苯甲酰基)-9,9-二丙基-9H-芴-2-基]-1-(O-乙酰基肟)、乙酮-1-(-9,9-二丁基-7-硝基-9H-芴-2-基)-1-邻乙酰基肟、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)、1,2-辛烷二烯-1-[4-(苯基硫基)-2-(O-苯甲酰基肟)]、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)、1-(4-苯基硫基)丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-甲胺苯磺酰基苯基)丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-乙酸酯、1-(4-甲胺苯磺酰基苯基)丁烷-1-酮肟-O-乙酸酯、4-乙氧基-2-甲基苯基-9-乙基-6-硝基-9H-咔唑并-3-基-O-乙酰基肟等。

这些中,(C)成分较优选为肟酯化合物是(含有酮肟)光聚合引发剂。肟酯化合物系光聚合引发剂的灵敏度较高,故即使是遮光材(D)的含量较多时等也可充分确保感光性,可充分提高硬化膜的显影性(解像率)。

肟酯化合物系光聚合引发剂的例包括通式(3)或通式(4)所示肟酯化合物系光聚合引发剂。

式(3)中,R

/>

式(4)中,R

另外,(C)成分的于365nm的摩尔吸光系数较优选为10000L/mol·cm以上。该光聚合引发剂的灵敏度较高,故即使是含有丙烯酸当量较大的(B)成分的感光性树脂组合物也可确保充分感光性,可充分提高感光性树脂组合物的显影性(解像率)。该光聚合引发剂的例包括Omnirad1312(IGMResins B.V.公司制,“Omnirad”为同公司的注册商标),及ADEKAARKLS NCI-831(ADEKA股份有限公司制,“ADEKA ARKLS”为同公司的注册商标)等。

本说明书中,光聚合引发剂的摩尔吸光系数是使用紫外线可视光红外线分光光度计“UH4150”(hitachi-hightech股份有限公司制)于光径1cm石英槽中测定0.001重量%浓度的乙腈溶液的吸光度的值。

另外,也可添加本身不作为光聚合引发剂或增敏剂发挥作用但通过与上述化合物组合而可增加光聚合引发剂或增敏剂的能力的化合物。该化合物的例包括与二苯基酮组合使用时具有效果的胺系化合物。上述胺系化合物的例包括三乙胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、4-二甲胺基苯甲酸甲酯、4-二甲胺基苯甲酸乙酯、4-二甲胺基苯甲酸异戊酯、苯甲酸2-二甲胺基乙酯、4-二甲胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基对甲苯胺、4,4’-双(二甲胺基)二苯基酮、4,4’-双(二乙胺基)二苯基酮、4,4’-双(乙基甲胺基)二苯基酮等。

(C)成分的含量相对于(A)成分与(B)成分的合计100质量份较优选为1质量份以上30质量份以下,更优选为3质量份以上20质量份以下。若(C)成分的含量为1质量份以上,则具有适度的光聚合速度,故可充分确保灵敏度。另外,若(C)成分的含量为30质量份以下,则相对于遮罩线宽度忠实地再现线宽度,且可使图案边缘更锐利。

另外,(C)成分可单独仅使用1种类或并用2种以上。

(D)成分(遮光材)是为了因应硬化膜用途赋予所求色调而添加。例如硬化膜为黑色矩阵时,使用黑色颜料或混合2种类以上的有机颜料所成的混色有机颜料即可。以提高感光性树脂组合物中的分散性的观点来看,(D)成分的平均粒径(激光绕射/散射法粒径分布计或动态光散射法粒径分布计所测定的平均粒径)较优选为1nm以上1000以下。

上述黑色颜料的例包括:苝黑、靛青黑、苯胺黑、内酰胺黑等有机黑色颜料;炭黑、钛黑、及例如含有选自由Zr、Nb、V、Mn、Fe、Ni、Sn、Ag所组成的金属群的1种或2种以上金属元素的金属氧化物或金属氮物、金属氮氧物的金属颜料等无机黑色颜料等。

上述有机颜料的例包括偶氮颜料、缩合偶氮颜料、次甲基偶氮颜料、酞青素颜料、喹吖酮颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、双噁嗪颜料(dioxazine dye)、还原颜料、苝颜料、芘酮颜料、喹酞酮颜料、二酮吡咯并吡咯颜料、硫靛颜料等。

上述有机颜料的具体例包括颜料索引名为以下编号的有机颜料,但不限定于此。

颜料红2、3、4、5、9、12、14、22、23、31、38、112、122、144、146、147、149、166、168、170、175、176、177、178、179、184、185、187、188、202、207、208、209、210、213、214、220、221、242、247、253、254、255、256、257、262、264、266、272、279等;

颜料橘5、13、16、34、36、38、43、61、62、64、67、68、71、72、73、74、81等;

颜料黄1、3、12、13、14、16、17、55、73、74、81、83、93、95、97、109、110、111、117、120、126、127、128、129、130、136、138、139、150、151、153、154、155、173、174、175、176、180、181、183、185、191、194、199、213、214等

颜料绿7、36、58等;

颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、60、80等;

颜料紫19、23、37等。

(D)成分的含量可因应所求遮光度而任意地决定,但相对于感光性树脂组合物中的固体分全质量较优选为1质量%以上80质量%以下,更优选为2质量%以上70质量%以下。若(D)成分的含量相对于固体分的全质量为1质量%以上,则厚膜时可获得充分遮光性。若(D)成分的含量相对于固体分的全质量为80质量%以下,则本来成为粘合剂的感光性树脂的含量不会减少,故可获得所求显影特性及膜形成能。

(D)成分一般做为分散于溶剂的分散体而与其它掺配成分混合,此时可添加分散剂。分散剂可使用颜料(遮光成分)分散所使用的公开已知化合物(以分散剂、分散湿润剂、分散促进剂等名称贩卖的化合物等)等,无特别限制。

分散剂的例包括阳离子性高分子系分散剂、阴离子性高分子系分散剂、非离子性高分子系分散剂、颜料衍生物型分散剂(分散助剂)。

(D)成分基本上为粉状的硬质材料,会降低硬化膜的柔软性,弯曲时容易产生龟裂或剥离。此时,使用于主链具有芳香族系骨架的树脂作为(A)成分或后述(E)成分,据此在硬化膜中使树脂分子容易伸缩,可对硬化膜赋予可承受基板弯曲的柔软性。

另外,(D)成分可单独仅使用1种类或并用2种以上。

(E)成分(环氧树脂)可提高硬化膜的显影性、密合性、耐药品性及耐水性。在此,本根据发明人等的发现,使用于主链具有芳香族系骨架的环氧化合物作为(E)成分,据此可提高硬化膜的柔软性,并抑制弯曲时龟裂或剥离的产生。其原因认为是通过大体积的芳香环而于硬化膜中产生些微空间,在硬化膜中树脂分子容易伸缩,据此可对硬化膜赋予特定柔软性。

于主链具有芳香族系骨架的环氧化合物例包括双酚A型环氧化合物、双酚F型环氧化合物、双酚芴型环氧化合物、双甲酚芴型环氧化合物、双萘酚芴型环氧化合物、二苯基芴型环氧化合物、苯酚酚醛清漆型环氧化合物、(邻、间、对)甲酚酚醛清漆型环氧化合物、苯酚芳烷基型环氧化合物、含有萘骨架的苯酚酚醛清漆化合物(例如NC-7000L,日本化药股份有限公司制)、联苯基型环氧化合物(例如jER YX4000,三菱化学股份有限公司制,“jER”为同公司的注册商标)、含有联苯基骨架的苯酚酚醛清漆化合物(例如NC-3000,日本化药股份有限公司制)、萘酚芳烷基型环氧化合物、三苯酚甲烷型环氧化合物(例如EPPN-501H,日本化药股份有限公司制)、及四苯酚乙烷型环氧化合物等。

这些中,以抑制弯曲时的龟裂或剥离的产生的观点来看,较优选为双酚A型环氧化合物、双酚F型环氧化合物、联苯基型环氧化合物、及含有联苯基骨架的苯酚酚醛清漆化合物,更优选为联苯基型环氧化合物及含有联苯基骨架的苯酚酚醛清漆化合物。

(E)成分的重均分子量(Mw)较优选为200以上20,000以下,更优选为500以上15,000以下,又更优选为1,000以上10,000以下。(E)成分的Mw越高,则硬化膜越柔软,弯曲时不易产生龟裂或剥离,Mw越低则越提高显影性。以取得这些的平衡的观点来看,较优选为上述范围。

(E)成分的环氧基当量(EEW)较优选为100g/eq以上10,000g/eq以下,更优选为110g/eq以上7,500g/eq以下,又更优选为150g/eq以上5,000g/eq以下。(E)成分的EEW越大,则可抑制与(A)成分的反应所造成的显影性降低,EEW越小,则可降低环氧化合物的分子量并提高显影性。另外,(E)成分的EEW越小,则反应性越高,残存的未反应部位所造成的硬化不均不易残留于硬化膜中。因此不易产生硬化不均所造成的韧性降低,且更不易产生龟裂或剥离。以取得这些的平衡的观点来看,较优选为上述范围。

另外,本说明书中,(E)成分的环氧基当量可使用电位差滴定装置“COM-1600”(平沼产业股份有限公司制)以1/10N-过氯酸溶液滴定而求。

(E)成分中,相对于环氧基的苯环数(苯环数/环氧基数)较优选为1.1至50,更优选为1.1至45,又更优选为1.3至45,特优选为1.9至35。在此所述苯环数例如萘环为2,联苯基为2,蒽环为3,双酚芴环为4为。若苯环数/环氧基数为1.0以上,则源自于(E)成分的芳香族性环数变多,可提高硬化膜的韧性,弯曲时不易产生龟裂或剥离,或提高硬化膜的柔软性。另一方面,若苯环数/环氧基数为50以下,则环氧基数变多,(E)成分容易进行硬化反应,可充分提高硬化膜的弯曲性。

在此,苯环数/环氧基数可根据考虑环氧化合物的重复单元时的苯环数/环氧基数与环氧基当量的比例关系而从环氧基当量计算。也就是,因环氧化合物分别的化学结构或重复单元数会使苯环数或环氧基数变化,但可通过具体套用某些重复单元而事前掌握与其环氧基当量的关系式,据此可因应环氧基当量的测定值而计算苯环数/环氧基数。在此,作为其具体一例表示下述化学式(i)至(vii)所举出的化合物,但这些以外的环氧化合物也可用相同方式而求。

˙双酚芴型环氧化合物

上述式(i)的情形,苯环数/环氧基数=(4m

˙1,6-萘二醇芳烷基型环氧化合物

上述式(ii)的情形,苯环数/环氧基数=(3m

˙1-萘酚芳烷基型环氧化合物

上述式(iii)的情形,苯环数/环氧基数=(3m

˙苯酚酚醛清漆型环氧化合物

上述式(iv)的情形,苯环数/环氧基数=(m

˙含有联苯基骨架的多官能环氧树脂

上述式(v)的情形,苯环数/环氧基数=(3m

˙含有双酚A型骨架的多官能环氧树脂

上述式(vi)的情形,苯环数/环氧基数=(2m

˙含有联苯基骨架的多官能环氧树脂

上述式(vii)的情形,苯环数/环氧基数=(4m

(E)成分的含量相对于固体分的全质量较优选为0.4质量%以上40质量%以下,更优选为1质量%以上20质量%以下,又更优选为2质量%以上15质量%以下。(E)成分的含量越多,则添加(E)成分的特性改善效果(尤其是提高显影性及密合性且弯曲时不易产生龟裂或剥离的效果)越显著。另外,(E)成分的含量不会过剩,据此可维持良好显影性。以取得这些的平衡的观点来看,较优选为上述范围。

使用(E)成分时可并用硬化剂及硬化促进剂。

硬化剂例包括促进环氧树脂硬化的胺系化合物、多元羧酸系化合物及其酸酐、苯酚树脂、胺基树脂、二氰二胺、路易斯酸络合物等。

硬化促进剂的例包括促进环氧树脂硬化的叔胺、季铵盐、叔膦、季鏻盐、硼酸酯、路易斯酸、有机金属化合物、咪唑类等。

另外,(E)成分、硬化剂及硬化促进剂可单独仅使用1种类或并用2种以上。

感光性树脂组合物也可含有(F)耦合剂及(G)界面活性剂。

(F)成分(耦合剂)的例包括3-(环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷、及3-脲基丙基三乙氧基硅烷等。

(G)成分(界面活性剂)的例包括氟系界面活性剂及聚硅氧系界面活性剂等。

感光性树脂组合物含有(H)溶剂。

(H)成分的例包括:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇等醇类;α-或β-萜品醇等萜烯类;丙酮、甲基乙酮、环己酮、N-甲基-2-吡咯烷酮(Methyl pyrrolidone)等酮类;甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族烃类;甲基赛珞苏(methyl cellosolve)、乙基赛珞苏、甲基卡必醇(methyl carbitol)、乙基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚等二醇醚类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、赛珞苏乙酸酯、乙基赛珞苏乙酸酯、丁基赛珞苏乙酸酯、卡必醇乙酸酯、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯等乙酸酯类等。(H)成分可单独仅使用1种类或并用2种类以上。

(H)成分的含量会因目标粘度而变,但相对于感光性树脂组合物的全质量较优选为30质量%以上90质量%以下。若(H)成分的含量为30质量%以上,则可成为容易将感光性树脂组合物涂布于基板上的粘度,若为90质量%以下,则可缩短于基板上涂布感光性树脂组合物后的干燥所需时间(作为固体分调整)。

感光性树脂组合物除了这些成分以外,也可含有其它树脂成分、聚合抑制剂及抗氧化剂、充填剂、紫外线吸收剂、及流变调整剂等添加剂。

其它树脂成分的例包括乙烯基树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨甲酸乙酯树脂、聚醚树脂、及三聚氰胺树脂等。

热聚合抑制剂及抗氧化剂的例包括可举例如氢醌、氢醌单甲基醚、连苯三酚、叔丁基邻苯二酚、啡噻嗪、受阻苯酚系化合物等。

充填剂的例包括玻璃纤维、二氧化硅、云母、氧化铝等。

紫外线吸收剂的例包括苯并三唑化合物、二苯基酮化合物、三嗪化合物等。

感光性树脂组合物可通过混合上述各成分而获得。

将感光性树脂组合物涂布于上述可挠性基板并形成涂布膜,将上述涂布膜位置选择性曝光并硬化,将通过上述曝光而硬化的涂布膜显影并形成图案,再将形成有上述图案的涂布膜烘烤(后硬化),据此可形成上述附硬化膜的基板。

感光性树脂组合物的涂布可通过公开已知涂布方法进行。上述涂布方法的例包括使用公开已知溶液浸渍法、喷雾法、辊涂布机、平板涂布机、狭缝涂布机或旋转机的方法等。通过这些方法可将上述感光性树脂组合物涂布为所求厚度。

如此形成的涂布膜较优选为于曝光前干燥。涂布膜的干燥可通过公开已知干燥方法进行。上述干燥方法的例包括通过烘箱、热风送风机、加热板、红外线加热器等的加热、真空干燥及这些的组合。干燥时的加热温度及加热时间可因应所使用溶剂适当地选择,例如较优选为以60至110℃进行1至5分钟。

上述曝光可用于上述涂布膜的一部分通过光罩照射辐射的方法进行。通过该曝光可使与涂布膜的图案对应的部分光硬化。

上述光罩可使用公开已知的光罩。光罩的例包括半色调遮罩、灰色色调遮罩等多阶调遮罩。灰色色调遮罩是于具有透光性的基板上形成有遮光部及绕射光栅。绕射光栅中狭缝、点、网等光穿透领域的间隔为曝光所使用光的分辨率极限以下的间隔,通过该构成而控制光的穿透率。半色调遮罩是于具有透光性的基板上形成有遮光部及半穿透部。通过半穿透部而控制曝光所使用光的穿透率。

曝光所使用曝光装置及其曝光照射条件可适当地选择。所照射辐射的例包括可见光线、紫外线、远紫外线、电子线及X射线等。上述辐射中较优选为紫外线。另外,照射辐射的装置中可使用公开已知曝光装置(超高压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯、远紫外线灯等)。另外,照射的辐射的波长较优选为250nm以上400nm以下。辐射的曝光量较优选为25mJ/cm

曝光后中,将照射辐射的涂布膜碱性显影,并去除未曝光部的涂布膜。

涂布膜的显影方法的例包括淋浴显影法、喷雾显影法、浸渍(dip)显影法、及覆液(盛液)显影法等。另外,上述显影可使用市面贩卖显影机或超声波洗涤机等进行。

适合于显影的显影液的例包括碱金属或碱土金属的碳酸盐的水溶液、碱金属的氢氧化物的水溶液等。这些中较优选为使用含有碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂等碳酸盐0.05至3质量%的弱碱性水溶液于23至28℃的温度进行。另外,显影步骤中可使用市面贩卖显影机或超声波洗涤机等。

其后将显影后的曝光部(涂布膜)热处理并进行正式硬化(后烤)。

加热显影后的曝光部(涂布膜)的方法可通过公开已知方法(通过烘箱、热风送风机、加热板、红外线加热器等的加热、真空干燥或这些的组合)进行。加热温度只要为使涂布膜正式硬化(后烤)的温度,则无特别限制。加热温度较优选为以60至250℃的温度进行20至60分钟。

加热硬化后中,可将涂布膜(硬化膜)以短波长的辐射洗涤,并去除涂布膜表面的有机污染物质。

上述洗涤例如可通过以低压水银灯照射184.9nm及253.7nm的波长的紫外线的方法而进行。此时的照射量可为1000mJ。

上述附硬化膜的基板可使用作为显示装置的黑色矩阵、彩色滤光片、遮光膜、保护膜及波长转换层等各种功能层。该显示装置的光源为有机电致发光(EL)光源及激光发光二极管(LED)光源等公开已知的光源即可。另外,显示装置可为于光源与上述附硬化膜的基板之间配置含量子点或荧光体化合物的波长转换层的构成。上述附硬化膜的基板尤其在形成为膜厚为2μm或3μm以上的厚膜时也可具有良好可挠性耐性,故可在具有该膜厚的LED显示器中相对于LED光源配置于侧向,并利用作为用以抑制侧向漏光的遮光膜等。

(实施例)

以下根据实施例具体说明本发明的实施方式,但本发明并不限定于这些。

首先说明(A)成分的含有不饱和基的碱可溶性树脂及(E)成分的环氧树脂的合成例,但这些合成例中的树脂的评价在未特别说明下是用以下方式进行。

另外,各种测定机器使用相同机种时,从第二次出现起省略机器厂商名。另外,实施例中,测定用的附树脂硬化膜的基板的制作所使用的玻璃基板皆实施有相同处理并使用。另外,各成分的含量在小数第一位为0时会省略小数点以下的记载。

[固体分浓度]

将合成例中所得树脂溶液1g含浸于玻璃过滤器〔重量:W

固体分浓度(重量%)=100×(W

[环氧基当量]

将树脂溶液溶解于二噁烷后,加入溴化四乙基铵的乙酸溶液,使用电位差滴定装置“COM-1600”(平沼产业股份有限公司制)以1/10N-过氯酸溶液滴定而求。

[酸价]

酸价是将树脂溶液溶解于二噁烷,使用电位差滴定装置“COM-1600”(平沼产业股份有限公司制)以1/10N-KOH水溶液滴定而求。

[分子量]

分子量是以凝胶渗透层析法(GPC)“HLC-8220GPC”(TOSOH股份有限公司制,溶剂:四氢呋喃,管柱:TSKgelSuper H-2000(2支)+TSKgelSuper H-3000(1支)+TSKgelSuper H-4000(1支)+TSKgelSuper H-5000(1支)(TOSOH股份有限公司制),温度:40℃,速度:0.6ml/min)测定,而求标准聚苯乙烯(TOSOH股份有限公司制PS-Oligomer Kit)换算值的重均分子量(Mw)。

[丙烯酸当量]

丙烯酸当量是通过将分子量除以丙烯酸官能团数而求。

以下的合成例等所使用的简称如下。

AA:丙烯酸。

BPFE:双酚芴型环氧化合物(9,9-双(4-羟基苯基)芴与氯甲基环氧乙烷的反应物)。

BPDA:3,3’,4,4’-联苯基四羧酸二酐。

THPA:四氢邻苯二甲酸酐。

TEAB:溴化四乙基铵。

PGMEA:丙二醇单甲基醚乙酸酯。

[合成例1]

附回流冷却器的500ml四口烧瓶中加入BPFE(114.4g,0.23摩尔)、AA(33.2g,0.46摩尔)、PGMEA(157.0g)及TEAB(0.48g),以100至105℃搅拌20小时反应。接着于烧瓶内加入BPDA(35.3g,0.12摩尔),THPA(18.3g,0.12摩尔),以120至125℃搅拌6小时,而获得含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂(A)-1。所得树脂溶液的固体分浓度为55.8质量%,酸价(固体分换算)为100mgKOH/g,通过GPC分析的Mw为3600。

[合成例2]

1000ml的4口烧瓶加入4,4’-二羟基联苯基(77.5g)、二乙二醇二甲基醚(97.9g)、4,4’-双氯甲基联苯基(52.3g),于氮气流下一边搅拌一边升温至160℃并反应10小时。接着加入48%氢氧化钾溶液(3g),以130℃反应3小时。反应后滴入大量纯水并通过再沉淀回收,而获得淡黄色的树脂(110g)。于所得树脂110g加入表氯醇(518g)并溶解。接着于减压下于70℃花费4小时滴入49%氢氧化钠水溶液(67.4g),于该滴入中将回流馏出的水与表氯醇于分离槽中分离,使表氯醇回到反应容器,将水排除至系统外而进行反应。反应结束后,通过过滤去除所生成的盐,进一步水洗后,馏除表氯醇,而获得环氧树脂(E)-3(108g)。所得固形树脂的环氧基当量为230,Mw为1800。

以表1及表2所记载的掺配量(单位为质量%)调制感光性树脂组合物。表1及表2所使用的掺配成分如下。

(含有不饱和基的碱可溶性树脂)

(A)-1:合成例1所得树脂溶液(固体分浓度55.8质量%)。

(A)-2:于主骨架含有联苯基的酸改质环氧基丙烯酸酯树脂溶液(KAYARAD ZCR-1797,日本化药股份有限公司制,固体分浓度60.0质量%)。

(A)-3:于主骨架含有双酚A基的酸改质环氧基丙烯酸酯树脂溶液(KAYARAD ZAR-2000,日本化药股份有限公司制,固体分浓度60.0质量%)。

((B)具有至少2个乙烯性不饱和键的光聚合性化合物)。

(B):二季戊四醇五丙烯酸酯与六丙烯酸酯的混合物(DPHA,日本化药股份有限公司制)。

((C)光聚合性引发剂)

(C):乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰基肟)(IrgacureOXE02,BASF公司制)。

((D)遮光材分散液)

(D)-1:炭黑颜料20质量%,高分子分散剂4质量%的丙二醇1-单甲基醚-2-乙酸酯溶剂分散液(固体分浓度24质量%)。

(D)-2:双苯并呋喃酮系颜料20质量%,高分子分散剂4质量%的丙二醇1-单甲基醚-2-乙酸酯溶剂分散液(固体分浓度24质量%)。

((E)环氧树脂)

(E)-1:含有联苯基骨架的多官能环氧树脂(NC-3000H,环氧基当量280至300,相对于环氧基数的苯环数:2.5至2.7,日本化药股份有限公司制)。

(E)-2:含有双酚A型骨架的多官能环氧树脂(JER1010,环氧基当量3000至5000,Mw6000至10000,相对于环氧基数的苯环数:21至35,三菱化学股份有限公司制)。

(E)-3:合成例2所记载的环氧树脂(环氧基当量230,Mw1800,相对于环氧基数的苯环数:1.9)。

((F)耦合剂)

(F):3-脲基丙基三烷氧基硅烷的有效成分50%的醇溶液(KBE-585,信越化学工业公司制)。

((G)界面活性剂)

(G):氟系界面活性剂(Megafac RS-72-A,DIC股份有限公司制)。

((H)溶剂)

(H)-1:丙二醇1-单甲基醚2-乙酸酯(东京化成工业股份有限公司制)。

(H)-2:环己酮(东京化成工业股份有限公司制)。

[表1]

[表2]

[评价]

[特性评价用硬化膜的制作]

将表1及表2所示感光性树脂组合物预先以低压水银灯以波长254nm中的累积照度成为500mJ/cm

接着,于上述涂布膜上盖上负性光罩,以i线照度30mW/cm

接着将曝光的上述硬化膜以23℃、0.04%氢氧化钾溶液以1kgf/cm

对于将上述所得实施例1至17的感光性树脂组合物硬化而成的硬化膜评价以下项目,结果示于表2。

<遮光性>

制作膜厚为1μm的硬化膜,使用桌上型穿透浓度计(X-Rite 361T,X-Rite公司制)测定遮光度(光学浓度OD)。

<厚膜形成能力>

改变膜厚制作硬化膜,以目视确认硬化膜的膜表面上有无产生皱纹。此时,即使膜厚为5μm以上也未产生皱纹时判定为○,在5μm以下产生皱纹时判定为×。

<厚膜时的孔分辨率>

将正式硬化后的膜厚固定于7μm时,进行显影并以显微镜(XD-1000,Nikon公司制)确认是否开口为四角形形状。此时,相当于开口处的负性光罩的开口尺寸未达100μm时判定为○,100至200μm时判定为△,200μm以上时判定为×。

<厚膜时的孔的边缘间隙>

以显微镜(XD-1000,Nikon公司制)确认前述100μm以下尺寸的孔图案中的四边有无残渣或边缘凸起、突缘等损及直线性的缺陷。此时,完全无上述缺陷且边缘间隙良好时判定为○,四边中的一边至二边观察到缺陷时判定为△,四边皆观察到缺陷时判定为×。

<与基材的密合性>

使用正式硬化后的膜厚为7μm的附硬化膜的玻璃基板进行根据JIS K 5600第5部第6节的附着性(交叉切割法)评价。其结果,附着性的分类为4至5B时判定为○,2至4B时判定为△,未达2B时判定为×。

<可挠性>

将基材变更为Kapton 100H(膜厚25μm的聚酰亚胺系膜,TORAY杜邦股份有限公司制),根据前述成膜条件形成膜厚7μm的硬化膜。将该膜加工为具有预先通过显影获得的50μm×50μm的开口部的宽度1cm、长度12cm的长条状,将短边的一端以胶带固定于直径为40mm、30mm、及10mm的SUS制圆筒,以使附硬化膜的基板的硬化膜向外的方式卷绕于圆筒并拉出,重复此操作100次。

该操作结束后,以显微镜(XD-1000,Nikon公司制)确认于负性光罩的开口尺寸相当于50μm×50μm处的图案的四角或硬化膜是否有破裂、剥离等缺陷。其中观察1200μm×1200μm的范围,选择随机16处开口图案,并计数观察到前述缺陷。

在此,完全无缺陷时判定为◎,为0至3处时判定为○,为3至8处时判定为△,为8处以上时判定为×。

评价结果示于表3及表4。

[表3]

[表4]

由上述实施例1至17的结果可知,通过使用本发明的感光性树脂组合物,而可制作具有与彩色滤光片所使用黑色矩阵相同的遮光性、制版性且赋予耐弯曲性的硬化膜。因此,本发明的硬化膜适合使用作为可挠性显示器用的遮光层。

(产业利用性)

根据本发明的感光性树脂组合物,可获得可通过光刻进行图案化,且即使含有遮光材下可挠性也优异的附硬化膜的基板。例如可使用作为基材为弯曲的可动显示装置中的遮光层等。尤其相对于基材的密合性及硬化膜的耐破裂性优异,以此点来看适合用于以有机EL显示器或LED显示器为代表的可挠性装置。

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